9. Массообменные процессы в технологии: сорбционные, перегонка, ректификация, сушка, экстракция. Сущность, назначение, используемое оборудование, области использования.

Массообменные процессы характеризуются переходом одного или нескольких веществ из одной среды (фазы) в другую.

Массопередача – сложный процесс, включающий перенос вещества в пределах одной фазы, перенос ч/з поверхность раздела фаз и его перенос в пределах другой фазы.

Виды процессов массопередачи:

• Абсорбция – поглощение газов или паров из газовых или паровых смесейжидкими поглотителями (абсорбентами). Применяют для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных веществ.

• Перегонка жидкостей – включает частичное испарение разделяемой смеси и последующую конденсацию образующихся паров. Применяется для разделения жидких однородных смесей, состоящих из нескольких летучих компонентов.

• Адсорбция – поглощение одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом (адсорбентом). Применяется при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смеси газов или паров.

В пром-сти в качестве поглотителей используют активированные угли, минеральные адсорбенты, синтетические ионообменные смолы.

• Сушка – удаление влаги из различных (твердых, вязкопластичных, газообразных) материалов. Бывает: конвективная – непосредственного соприкосновения с сушильным агентом - нагретым воздухом или топочным газом с воздухом.

Контактная – передача тепла от теплоносителя к материалу ч/з разделяющую стенку.

Радиационная – передача тепла инфракрасными лучами

Диэлектрическая – нагревание в поле токов высокой частоты.

Сублимационная – сушка в замороженном состоянии, при которой влага находится в виде льда и и переходит в пар минуя жидкое состояние при глубоком вакууме и низких температурах.

• Экстракция – извлечение одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов). Часто применяется в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и др. отраслях промышленности.

10. Биологические процессы в технологии: микробиологический синтез, брожение, ферментация. Сущность, назначение, используемое оборудование, области использования.

Брожение – процесс разложения органических веществ, преимущественно углеводов, на более простые соединения под влиянием микроорганизмов или выделенных ими ферментов.

Важнейшими типами брожения являются :

• Спиртовое( производство вина, пива, этилового спирта и др.)

• Молочнокислое (производство кефира, кваса, силосование кормов, квашение овощей и др)

• Маслянокислое (происходит в заболоченных почвах, в испорченных консервированных продуктах)

• Метановое

Брожение может быть:

• Анаэробным (типичным). К ним относят:

• Спиртовое

• Молочнокислое

• Маслянокислое

• Пропионовокислое

• Др. виды брожения

• Аэробным (окислительным). К ним относят биохимические реакции, вызываемые микроорганизмами и протекающие с участием кислорода воздуха. Примерами могут быть:

• Уксуснокислое брожение

• Лимоннокислое брожение

Микробиологический синтез- промышленный способ получения химических соединений и продуктов, осуществляемый благодаря жизнедеятельности микробных клеток.

Ферментация – совокупность последовательных операций по получению биологически активных и полезных веществ.

Для получения продуктов микробного синтеза используются специальные технологии, включающие особенности питательных сред, режимов культивирования, выделения и концентрирования продуктов.

Культивирование или выращивание микроорганизмов, осуществляется с целью получения биомассы(общей массы клеток организма) или продуктов метаболизма (ферментов, аминокислот и т.д.)

Выращивание микроорганизмов осуществляется :

• Поверхностным (твердофазным ) способом – осуществляется на твердых, сыпучих средах, на поверхности тонкого слоя жидкой питательной среды.

• Глубинным(жидкофазным) способом. Он может быть как периодическим, так и непрерывным, поверхностный может быть только периодическим.

При периодическом способе микроорганизмы выращиваются на какой-либо среде без ее смены, в аппарат загружается весь объем питательной среды и посев материала одновременно. Процесс ведут до определенного количества биомассы или продукта метаболизма. Периодически культура ведет себя как многоклеточный организм с ограниченным ростом.

Сущность непрерывного культивирования заключается в том, что в ферментаторе поддерживаются постоянные условия среды, в результате чего микроорганизмы остаются в определенном физиологическом состоянии. Подается свежая питательная среда и удаляется избыток среды с продуктами метаболизма, поддерживается фаза экспоненциального роста.

11. Основы технологии текстильного производства, сырье, его классификация, характеристика основных видов, технология получения, первичная обработка, свойства, область применения. Характеристика основных видов продукции текстильного производства.

12. Химические процессы в технологии: гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические, обратимые и необратимые, каталитические и другие. Сущность и назначение процессов, принципы их осуществления, области использования.

Химические процессы в технологии – такие производственные процессы, при осуществлении которых изменяют химический состав перерабатываемого продукта с целью получения вещества с другими химическими свойствами. Изменение химического состава продукта происходит при проведении одной или нескольких химических реакций.

Химические реакции классифицируются:

• По типу механизма химического превращения:

• Обратимые

• необратимые

• Условиям проведения реакции

• Фазовому состоянию реагентов

• Наличию или отсутствию катализатора

Если химическая реакция сопровождается выделением тепла, то она называется экзотермической. Примером является реакция горения.

Реакции, сопровождаемые поглощением тепла, называются эндотермическими.

По фазовому состоянию реагентов реакции бывают:

Гомогенные (однородные) – все взаимодействующие вещества находятся в одной фазе . зоной реакции при проведении гомогенных реакций служит весь реакционный объем.

Гетерогенные (неоднородные)- принимающие участие в реакции, находятся в разных фазах. Проводится в контактных аппаратах

Каталитические реакции проводятся в присутствии катализаторов - веществ, которые, не вступая в химическое взаимодействие, способны изменять скорость реакции.

13. Общая характеристика легкой промышленности, её значимость, технологические связи, особенности и перспективы развития. Характеристика важнейших видов продукции легкой промышленности.

14. Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь, его значимость, технологическая структура, технологические связи, перспективы развития.

15. Основные виды и источники энергии, их применение в народном хозяйстве, сравнительная технико-экономическая и экономическая оценка.

16. Сущность технологического прогресса: основные этапы развития, особенности технологического развития общества на современном этапе, основные направления и перспективы научно-технического развития.

17. Характеристика основных операций процесса формирования ткани на ткацком станке. Ткацкие переплетения, параметры, классификация, характеристика основных видов. Характеристика оборудования.

18. Нетрадиционная энергетика, ее сущность, технико-экономическая и экономическая оценка. Перспективы использования в Республике Беларусь.

19. Понятие прогрессивной технологии (малоотходной, безотходной, ресурсосберегающей, безопасной, экологически чистой). Признаки прогрессивности технологии.

20. Современная биотехнология: сущность, области использования, технико-экономическая оценка.

Биотехнологии – это новый этап синтеза современных биологических знаний и технологического опыта, основанные на промышленном применении естественных и целенаправленно созданных живых систем (прежде всего микроорганизмов)

Биотехнология включает:

Промышленная биотехнология – интегральная область науки и техни-ки, которая опирается на теоритиче-ские и методологические положения молекулярной биологии, генетики, биохимии, физиологии, использует прогрессивные химические технологии.

Производит сотни тысяч тонн кормовых дрожжей, тысячи тонн аминокислот, биологических средств защиты растений, витамины, органические растворители, этиловый спирт, вакцины, бактериальные удоб-рения, биогаз и др.

Генетическая инженерия получение новых комбинаций генетического материала путем проводимых вне клетки манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переноса созданных конструкций генов в живой организм, в результате которого достигается их включение и активность в этом организме и у его потомства.

Позволяет получить ферменты, аминокислоты, стимуляторы иммунитета, исправлять наследственные заболевания у человека. Стимуляторы реге-нерации тканей можно использовать при лечении ран, ожогов, переломов.

Клеточная инженерия позволяет создавать необходимые организму вещества, выводить гибридные сорта овощей и фруктов, ягод, совершить поистине революционный прорыв в иммунологии.

Инженерная энзимология – наука разрабатывающая методы создания высокоэффективных ферментов для промышленного использования. Используется при производстве сахара для диабетиков, некоторых гормональных препаратов, при производстве тканей, кож, бумаги, для получения крахмала, глюкозно-фруктового сиропа, улучшения качества молока и др.